Caractérisation physico-chimique des sédiments de dragage du Lac Est de la lagune de Lomé au Togo

	REPUBLIQUE TOGOLAISE Travail - Liberté - Patrie
	UNIVERSITE DE LOME (U.L.)
	Ecole Supérieure des Techniques Biologiques et Alimentaires (E.S.T.B.A.) N° d'ordre : / /GEE
	MEMOIRE Présenté en vue de l'obtention du Diplôme Universitaire d'Ingénieur des Travaux en Gestion de l'Eau et de l'Environnement (G.E.E.) Par : Sama-Kézié PALOU
	CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE DES SEDIMENTS DE DRAGAGE DU LAC EST DE LA LAGUNE DE LOME
	Soutenu publiquement, le 22 décembre 2009 Devant un jury composé de : Président : Monsieur Koffi TOZO, Maître de Conférences, FDS, UL.
	Membres : Monsieur Kokou AGBODAN, Maître Assistant, FDS, UL.
	Monsieur Nicolas MOULIN, Assistant Technique au projet PEUL. Directeur de Mémoire : Monsieur Gado TCHANGBEDJI, Maître de
	Conférences, FDS, UL.

REMERCIEMENTS

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Nous rendons Grâce :

A Dieu, le Très Haut, le Dieu d'Amour, de Puissance et de Sagesse, le Dieu d'Abraham, Père de Jésus-Christ notre Seigneur et notre Sauveur, de nous avoir permis de mener à terme ce mini projet qui est pour nous le point de départ d'une merveilleuse aventure.

A notre Directeur de Mémoire, Monsieur Gado TCHANGBEDJI, Maître de Conférences à la Faculté des Sciences (FDS) de l'Université de

Lomé,

qui a su par ce travail, détecter nos désirs profonds, comprendre, orienter et

préciser les objectifs de nos ambitions.

Son exigence du travail bien fait, sa rigueur scientiique et son esprit d'organisation font de lui un chef et un maître très apprécié de tous. Principal artisan de l'élaboration de ce travail nous avons été particulièrement enrichis par ses qualités pédagogiques et humaines.

En nous acceptant dans son Laboratoire GTVD (Gestion Traitement et Valorisation des Déchets) de l'Université de Lomé, il nous a donné l'occasion de découvrir un grand maître dévoué, serviable et modeste.

Nous lui témoignons nos gratitudes les plus sincères.

A notre Maître et Président du Jury,

Monsieur Koffi TOZO, Maître de conférences à la Faculté des Sciences (FDS)

de l'Université de Lomé,

qui nous a fait un grand plaisir en acceptant de juger ce travail malgré ses multiples occupations.

Sa modestie, sa rigueur scientifique, sa grande pédagogie grâce à laquelle il nous a transmis ses connaissances et ses qualités de chercheur font de lui un des Maîtres les plus appréciés de la Faculté.

Nous lui transmettons, nos sentiments d'estime de respect et de reconnaissance.

A nos Maîtres et Juges,

Monsieur Kokou AGBODAN, Maître Assistant à la Faculté des Sciences (FDS) de l'Université de Lomé,

et Monsieur Nicolas MOULIN, Assistant Technique au Projet Environnement Urbain de Lomé (P.E.U.L.),

que nous témoignons nos reconnaissances pour leurs apports

incommensurables dans l'amélioration de la qualité de ce travail.

Nous les prions de bien vouloir accepter l'expression de nos profondes gratitudes et de nos sincères admirations.

A Monsieur Komla Dodji ABBE, Ingénieur en Gestion de l'Eau et de l'Environnement,

pour l'encadrement technique et pour nous avoir guidé, encouragé et conseillé pendant toute la période de stage. Nous tenons à mentionner le plaisir que nous avons eu à travailler avec lui au Laboratoire GTVD de l'Université de Lomé.

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Au Directeur le Professeur Komlan de SOUZA, qui par son
dévouement continue à mener à bout la lourde et difficile mission qui lui

est confiée. Nous pensons également à ses collaborateurs directs, Professeurs Moctar BAWA, Maître de Conférences, Yaovi NUTO, Maître de Conférences, Docteur Yaovi AMEYAPOH, aux enseignants du département de Gestion de l'Eau et de l'Environnement (GEE) et à tout le personnel de l'ESTBA.

A nos collègues de promotion que nous avons eu le plaisir de côtoyer pendant cette période de formation, qu'ils reçoivent ici aussi toutes nos salutations.

A toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à

la réalisation de ce travail, que Dieu le leurs rende au centuple.

DEDICACES

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Nous dédions ce travail :

A notre épouse Chantal Assima TOÏ, à notre fille Esther ^Essowè
PALOU et fils David Magnoulélég PALOU, pour leur amour et leur soutien,

A notre père Nimon PALOU et notre mère Béguizani POKO, par qui nous sommes venus au monde pour accomplir le destin que l'Eternel Dieu nous a recommandé.

A notre père spirituel, le Révérend Johannes BAVON, Fondateur de l'Eglise « Ambassade des Merveilles », qui nous guide sur chemin de la Grâce en Jésus-Christ le ROI des ROIS.

A notre Ami, collaborateur et Chef d'entreprise, l'Architecte-Urbaniste Koboyo PANA avec qui nous sommes unis pour accomplir de grandes choses dans le Destin.

A notre frère en Christ, Monsieur Essomadan ALI, par qui nous sommes

devenus une Merveille Universelle.

SOMMAIRE

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SOMMAIRE

REMERCIEMENTS 2

DEDICACES 6

SOMMAIRE 8

INTRODUCTION 10

1. REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 13

1.1. Présentation de la lagune de la ville et du lac Est de Lomé 14

1.1.1. Système lagunaire 14

1.1.2. Description de l'environnement du site de dragage 14

1.1.3. Problèmes environnementaux du site de dragage 16

1.2. Protocole de caractérisation des sédiments des opérations de dragage 23

1.2.1. Caractérisation des sédiments en place 23

1.2.2. Généralités sur le dragage et le traitement des sédiments 26

1.2.3. Pré-traitement avant transport 30

1.2.4. Transport des sédiments 31

1.2.5. Devenir des sédiments extraits : Solutions techniques et principaux usages 32

2. MATERIEL ET METHODES 37

2.1. Cadre d'étude et opérations de dragage du Lac Est de Lomé 38

2.1.1. Cadre d'étude 38

2.1.2. Opérations de dragage du Lac Est de la lagune de Lomé 38

2.2. Matériel de laboratoire 42

2.2.1. Appareillage 42

2.3. Méthodes d'analyse 43

2.3.1. Caractérisations physico-chimiques des sédiments 43

3. RESULTATS ET DISCUSSION 45

3.1. Résultats de la caractérisation physico-chimique des sédiments 46

3.1.1. pH des sédiments 46

3.1.2. Composition physique des sédiments 46

3.2. Résultats du dosage des métaux lourds (Pb, Cd, As, Cu et Ni) dans les sédiments

de dragage du lac Est de Lomé 48

3.3. Analyse des Résultats 48

3.4. Discussion 50

3.4.1. Impact de la contamination des sédiments du lac Est par l'arsenic sur

l'environnement et l'homme 51

4- CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 53

BIBLIOGRAPHIE 58

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INTRODUCTION

La lagune de Lomé, fait partie du système lagunaire parallèle à la côte du Golfe de Guinée, observé depuis la capitale sénégalaise Dakar, jusqu'à Douala, la capitale du Cameroun. Elle comporte trois lacs à savoir le lac Ouest, le lac de Bè et le lac Est. Ces trois lacs jouent le rôle de régulation dans l'évacuation des eaux pluviales de la ville de Lomé. Ces milieux lagunaires constituent aussi des récepteurs des rejets industriels et domestiques qui peuvent potentiellement provoquer la contamination de l'environnement et de l'homme [1]. Ainsi donc, l'accumulation de sédiments au fond de ces retenues d'eau naturelles que constituent ces lacs et les pollutions qui en découlent sont accentuées par les activités humaines.

Parmi les contaminants, on peut citer les composés organiques azotés et phosphorés, qui provoquent à forte dose, une surconsommation d'oxygène, nécessaire à leur dégradation aboutissant à un dysfonctionnement aquatique appelé « eutrophisation ». D'autre part on peut retrouver aussi dans ce milieu lagunaire à des concentrations inquiétantes pour l'homme, de la matière organique carbonée, des sels nutritifs, des composés chimiques comme les pesticides et les métaux lourds.

Le dragage constitue alors une opération de restauration, d'entretien voire d'assainissement indispensable pour rétablir le tirant d'eau pour la navigation, restaurer la capacité de rétention du milieu naturel [22], prévenir les inondations et surtout les risques de contamination. L'exécution des travaux de dragage fait suite à l'envasement progressif des lacs constaté, au cours des années passées, provoquant une diminution du volume d'eau actif et une prolifération des plantes aquatiques avec des conséquences sanitaires catastrophiques pour toute cette zone et indirectement pour toute l'agglomération de Lomé.

Notre étude qui porte sur la « Caractérisation physico-chimique des sédiments de dragage du lac Est de Lomé » s'inscrit dans le cadre du Projet Environnement Urbain de Lomé (P.E.U.L.) initié par le gouvernement togolais dans sa « composante A » intitulée « Restauration des Capacités de Rétention de la lagune de Lomé et Réhabilitation de l'exutoire Ouest » sous le volet « Dragage du Lac Est et curage du grand canal d'équilibre de la lagune de Lomé [12]».

La caractérisation physico-chimique des sédiments dragués, est motivée par le
souci de détecter les anomalies quantitatives et qualitatives en vue de proposer
pour l'avenir, des stratégies de gestion écologique de la lagune de Lomé. De

façon spécifique, notre étude consiste à déterminer le niveau de pollution du Lac Est par l'évaluation de quelques paramètres globaux de pollution tels que les métaux lourds (cadmium, plomb, arsenic, nickel et cuivre) dans les sédiments.

Nous avons dans ce cadre adopté le plan suivant : Revue bibliographique

Matériel et méthode

Résultats

Discussion

Analyse, Conclusion et Recommandations.

Justification et objectifs de l'étude

Depuis longtemps, les milieux côtiers comme les lagunes sont le siège d'entrées anthropiques responsables de l'augmentation des niveaux de contamination, à cause de l'expansion industrielle et de la croissance accélérée de la population. Dans de tels écosystèmes, les processus biogéochimiques propres aux lagunes peuvent changer les caractéristiques des contaminants en les rendant plus toxiques aux différents organismes aquatiques (Kjerfve, 1994[14]; Kjerfve et Magill, 1989 [15]). Ces modifications ont comme conséquence un changement de leur stabilité écologique (Soto-Jiménez et Páez-Osuna, 2001[20]) qui se traduit par des blooms de phytoplancton (Pagès et al., 2001[19]) et des crises anoxiques (Chapelle et al., 2001[9]). Outre la pollution organique, les apports non contrôlés enrichissent les sédiments des systèmes lagunaires en pesticides, hydrocarbures et métaux lourds.

Cette étude se justifie par la nécessité d'évaluer la qualité des sédiments dragués dans le cadre de la restauration du Lac Est de la lagune de Lomé. L'évaluation de la qualité des sédiments dragués permettra d'orienter à court et à long terme la restauration de la qualité et l'entretien de la lagune de Lomé en vue d'atteindre comme objectifs spécifiques :

V' une gestion durable des risques d'inondation,

V' une gestion durable de toutes activités possibles dans le milieu, V' un établissement d'un planning prévisionnel d'action.

V' une gestion globale des sédiments sur l'ensemble de la lagune de
Lomé de manière à constituer une banque de données permettant :

- de connaître l'historique d'un sédiment,

- d'avoir des données chroniques, caractérisant un sédiment sur le long terme (par opposition à la connaissance au temps T d'un sédiment suite aux analyses faites en vue d'un dragage, par exemple),

- une meilleure gestion se basant sur un grand nombre

d'échantillons permettant une aide à la décision,

- l'appréciation de l'évolution de la qualité suite aux actions menées,

- l'appréciation de l'influence d'une perturbation,

- de cibler et regrouper les activités dégradant le milieu, de sensibiliser les responsables, d'adapter les précautions à prendre pour la préservation du milieu en fonction du rejet de l'activité.

Les objectifs étant nombreux et d'importance, la nécessité de gérer les sédiments est très fortement ressentie, si bien que, depuis une dizaine d'années, des organismes spécifiques (exemple des entreprises : INROS LACKNER AG. du Togo et DMMI du Ghana) sont mis en place et proposent des actions dans cette optique.

REVUE BIBLIOGRAPHIQUE

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14

1. REVUE BIBLIOGRAPHIQUE

1.1. Présentation de la lagune de la ville et du lac Est de Lomé

1.1.1. Système lagunaire

La lagune de la ville de Lomé (Figure 1) est située à l'extrême Sud-Ouest du Togo en bordure du Golfe de Guinée à la frontière du Ghana. Elle fait partie d'un ensemble lagunaire complexe et très vaste qui se prolonge sur une bonne partie du Golfe de Guinée. Ce système lagunaire est entrecoupé de bandes de terre et relié à la mer par quelques admissions restreintes [12]. C'est un hydrosystème à étendue d'eau saumâtre ou douce, séparée du milieu marin par un cordon littoral. Ces plans d'eau peuvent être rassemblés sous le nom d'aires intermédiaires semi confinées, le terme d'aires intermédiaires signifiant que deux masses d'eau (continentale et marine) se mélangent dans la même aire [7]. Cette zone lagunaire divise la ville de Lomé en deux parties à savoir :

- la ville basse située sur le cordon littoral au Sud

- et la ville haute située dans sur le plateau de Tokoin [1].

D'une façon générale, le système lacustre de la ville de Lomé est constitué d'Est en Ouest par le canal de Bè qui s'étend sur environ 1,2 km, le Lac de Bè qui couvre une superficie de 31 ha, le Lac Est avec une étendue de 29 ha, le Grand Canal d'équilibre long de 2,6 km et le lac Ouest d'une superficie d'environ 20 ha [12].

1.1.2. Description de l'environnement du site de dragage.

Le lac Est, est situé au milieu du système lagunaire entre le lac de Bè et le lac Ouest. Il a une profondeur qui varie de 1,60 à 4 m. Les eaux du lac Est, communiquent directement avec celles du lac de Bè via le buse d'ARMCO P10 sur l'Avenue Augustine de Souza. Le plan d'eau du Lac Est, est couvert par endroit par des plantes envahissantes comme les macrophytes tels que les jacinthes d'eau (Figure 2-a) qui sont plus abondantes sur les rives. Le lac Est, est plus accessible du côté Sud que du côté Nord, jonchés par endroit de dépotoirs sauvages (Figure 2-b). La rive Nord présente des versants abrupts (Figure 2-c), sujets à l'érosion, l'éboulement et l'envasement du lac que du côté Sud.

15

Figure 1 : Plan de situation de la Lagune de Lomé Source AGETUR (2005)

(a)

(b)

(c)

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Figure 2 : (a) Envahissement du lac Est par les (c) Versant abrupt sur la rive

jacinthes d'eau Nord

(b) Dépotoir sauvage

C'est sur la partie Nord du lac Est que les profils bathymétriques ont révélé des problèmes d'envasement les plus importants [12]. La nappe phréatique est affleurante à certains endroits des deux rives où l'on retrouve l'eau à moins d'un mètre de profondeur du sol.

1.1.3. Problèmes environnementaux du site de dragage

L'environnement du site de dragage est caractérisé par une insalubrité notoire à cause de la présence de plantes envahissantes et de dépotoirs sauvages le long des berges et du rejet par les populations riveraines des eaux usées dans le lac. Cette situation rend inesthétique le milieu et pollue l'air, le sol et les ressources en eau (nappe phréatique et l'eau de la lagune). L'insalubrité offre un paysage désolant dans les quartiers riverains, caractérisé par des odeurs nauséabondes et piquantes récurrentes de la lagune [6], des caniveaux remplis d'ordures ménagères.

1.1.3.1. Pollution des eaux de surface

Selon l'article 2 alinéas 40 de la loi n° 2008-005 du 30 mai 2008 portant loi-
cadre sur l'Environnement au Togo [18], la pollution est définie comme étant

« toute contamination ou modification directe ou indirecte de l'environnement provoquée par un acte susceptible :

a) d'influer négativement sur le milieu de vie de l'homme et des autres espèces vivantes ;

b) de provoquer une situation préjudiciable pour la santé, la sécurité, le bien-être de l'homme, de la flore et de la faune ou les bien collectifs et individuels ».

On parlera de la pollution des eaux lorsque celle-ci se manifeste dans un écosystème aquatique. Cette pollution est généralement liée aux rejets des déchets issus des activités anthropiques (domestiques, industriel, agricoles). Nous pouvons distinguer d'une façon générale trois (3) types de pollution des eaux:

· la pollution physique

Elle altère la transparence de l'eau par la présence de matière en suspension et modifie sa température (pollution thermique) ou sa radioactivité.

· La pollution chimique

Elle est due à des substances organiques carbonées, des composés chimiques dangereux tels que les métaux et autres micropolluants, qui provoquent de profonds déséquilibres chimiques (acidité, salinité) ayant des effets biologiques négatifs.

· La pollution microbiologique

Cette dernière introduit dans l'eau des microorganismes, dont certains sont pathogènes (virus, bactéries, parasites).

1.1.3.2. Comportement des polluants organiques et métalliques dans les sédiments [22].

Les sédiments que l'on rencontre dans les fossés, rivières, canaux ou plans d'eau, peuvent révéler des concentrations en éléments « indésirables » (métaux, composés organiques) particulièrement élevées. Ces éléments sont issus, notamment, des apports au milieu aquatique d'eau de ruissellement ou d'eaux usées (process industriel ou urbain) dans des secteurs fortement urbanisés et/ou industrialisés.

Certaines concentrations élevées, notamment en métaux, peuvent être liées au contexte géochimique naturel, aux activités industrielles (secteurs miniers, métallurgiques) et aux déchets de consommation (Piles, batteries, etc.).

1.1.3.2.1. Caractéristiques physico-chimiques des sédiments

Les particules solides qui constituent les dépôts de sédiments peuvent être d'origine naturelle ou anthropique.

· Origine naturelle

Les particules peuvent être soit endogènes ou exogènes au cours d'eau.

Les particules endogènes sont principalement constituées de matières organiques essentiellement composée des organismes aquatiques appartenant aux règnes animal ou végétal (plancton, plantes supérieures, algues).

Les particules exogènes sont principalement des particules minérales provenant d'une part de l'érosion éolienne des sols et d'autre part de l'érosion hydrique du bassin versant et des phénomènes de ruissellement. Les particules exogènes peuvent également être de nature organique, principalement des feuilles d'arbres transportées par le vent dans le canal ou cours d'eau.

· Origine anthropique

Dans ce cas, les particules peuvent être de nature organique ou minérale et proviennent des activités industrielles, urbaines ou agricoles.

a) Composition physique des sédiments

Les sédiments sont essentiellement composés d'eau interstitielle et de particules solides.

L'eau interstitielle peut représenter jusqu'à 90 % du volume d'un sédiment non compacté et jusqu'à 50 % pour des horizons plus profonds et donc plus compactés. Comme pour les sols, les particules solides sont principalement composées de sables, de limons, d'argiles, de matières organiques et d'oxydes de fer et de manganèse.

· Composition granulométrique des sédiments

Les sédiments ont des granulométries très différentes suivant les régions géographiques.

On distingue généralement la fraction grossière qui a une granulométrie supérieure à 50 pm et la fraction fine avec une granulométrie inférieure à 50 pm. La subdivision des différentes fractions des sédiments selon la taille des particules est consignée dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Subdivision des différentes fractions de sédiments selon la taille des particules.

Type de fraction	Nom des particules		Taille des particules	Fraction grossière
Débris végétaux ou agrégats de particules différentes	Supérieure à 2 mm
	2 mm à 200 pm
	200 pm à 50 pm

Fraction fine	Limons grossiers		50 im à 20 im
	20 im à 2 im
	Inférieure à 2 im

Ce sont les fractions fines, et plus particulièrement les argiles, qui sont responsables de la cohésion des sédiments en raison de leurs propriétés électriques et de leur structure en feuillets. Ce sont elles aussi qui adsorbent les polluants. Les pourcentages de fractions fines ou grossières dépendent de la région et de la nature du milieu aquatique (rivières, estuaires, zones côtières).

b) Composition géochimique des sédiments

· Les argiles

Les argiles dans le sens minéralogique du terme proviennent de la décomposition lente de minéraux comme le feldthpath, les micas, les amphiboles et les pyroxènes. Ce sont des silicates d'alumine, plus ou moins hydratés, de formule générale (n _SiO2Al2O3 m H2O) dont le rapport moléculaire SiO2 / Al2O3 varie entre deux et cinq.

Les argiles présentent une structure cristalline disposée en feuillets à écartements caractéristiques. Les feuillets sont constitués d'un empilement de couches tétraédriques de SiO2 et de couches octaédriques de Al2O3. La classification des argiles se fait en fonction de trois critères :

- la structure des feuillets,

- l'espacement des feuillets

- les substitutions de charges au sein des feuillets.

Ainsi, on peut distinguer quatre grandes familles d'argiles :

- la kaolinite (10 Å),

- les illites (12 Å),

- les montmorillonites (14 Å)

- les attapulgites (argiles fibreuses).

La substitution des charges est une propriété fondamentale des argiles. Elle permet d'expliquer leur capacité d'échange cationique qui est à l'origine :

- de leur gonflement dans l'eau ou de leur caractère colloïdal,

- de leur affinité pour les métaux lourds,

- du pouvoir tampon des sols et des sédiments,

- et de leur complexation avec la matière organique (complexes argilohumiques).

Les argiles sont des molécules chargées négativement. Cette charge négative est essentiellement due à la substitution des ions Si⁴⁺ par les ions Al³⁺ à l'intérieur et à l'extérieur des feuillets. Cependant, certaines charges négatives sont présentes à la surface des feuillets et sont dues à des liaisons brisées ou à des fonctions hydroxyles. Les charges négatives ainsi produites sont capables de former des

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liaisons avec des cations (H+, Na+, Mg++, Ca++, Fe ++,.....) aussi bien sur les faces internes que sur les faces externes des feuillets.

Ces liaisons sont essentiellement réversibles. L'ensemble de ces liaisons explique la capacité d'échange cationique des argiles. Outre le type d'argile, la capacité d'échange dépend également des dimensions du cation à échanger. Elle est d'autant plus importante que le cation est petit.

· La matière organique

La matière organique est essentiellement composée d'acides humiques et fulviques.

Ce sont des molécules colloïdales chargées négativement qui résultent du processus d'humification (transformation en humus de la matière organique morte, sous l'action des micro-organismes du sol). Leur unité structurale est constituée de noyaux aromatiques (phénolique ou quinonique) et de chaînes périphériques aliphatiques (uronides, saccharides, acides aminés).

Les acides fulviques possèdent des chaînes aliphatiques développées par rapport au noyau aromatique peu polymérisé. Ils sont solubles dans l'eau mais précipitent en présence de fer ou d'aluminium.

Au contraire, les acides humiques possèdent un noyau aromatique plus développé que les chaînes aliphatiques. Leur solubilité dans l'eau diminue avec le degré de polymérisation du noyau aromatique.

Les acides humiques réagissent avec les argiles pour former le complexe argilohumique.

Ce complexe est capable d'absorber divers ions. Il est souvent insoluble dans l'eau et flocule en milieu acide ou en présence d'ions positifs essentiellement bivalents tels que le calcium ou le magnésium.

· Les carbonates

Les carbonates sont essentiels dans l'évolution de la matière organique, la formation des argiles, la nature du complexe argilo-humique et la nutrition de la flore aquatique. Le calcium se présente sous différentes formes dans les sols et sédiments. Par ordre de solubilité croissante, on distingue :

- le calcium emprisonné dans les minéraux complexes tels que le feldthpath ou le pyroxène,

- le calcaire inactif : il existe à l'état de grains grossiers ou cristallins. Sa cinétique de dissolution est plus lente que celle du calcaire actif,

- le calcaire actif : il existe dans la fraction fine des sédiments (argiles et limons fins). Dans de l'eau chargée en dioxyde carbone, il se transforme en bicarbonate de calcium soluble,

- le calcium échangeable et le calcium soluble : il s'agit essentiellement du bicarbonate de calcium dont la concentration est dépendante de la

concentration en calcaire actif et de concentration en dioxyde de carbone.

Le calcium présente une grande affinité vis à vis des métaux lourds.

· Les oxydes de fer et de manganèse

La précipitation des oxydes de fer ou de manganèse dépend plus des conditions d'oxydoréduction du milieu que du pH. Ces oxydes se présentent sous la forme de petites particules et contribuent largement à l'augmentation de la surface d'adsorption totale du sédiment.

· Les sulfures

Les sulfures peuvent être organiques ou minéraux. En raison des conditions réductrices et anaérobies, les sulfures sont prépondérants par rapport aux sulfates dans les sédiments et sont à l'origine de leur couleur grise ou noire. Dans des conditions très réductrices, les métaux précipitent sous forme de sulfures insolubles.

c) Dynamique de la sédimentation

La grande majorité des particules en suspension dans les sédiments se retrouvent tôt ou tard accumulées au fond des cours d'eau. Pourtant, certaines particules peuvent parcourir des distances considérables selon leurs caractéristiques physiques et les particularités du milieu.

En effet, de nombreux facteurs propres au cours d'eau influencent directement la sédimentation des particules :

- le débit,

- la direction et la stabilité du courant, les turbulences,

- la forme et la profondeur des cours d'eau ....

Outre ces paramètres hydrodynamiques, la sédimentation dépend largement de la taille des particules. Pour qu'une particule sédimente, la vitesse du courant doit descendre sous une valeur critique. Cette dernière est d'autant plus faible que la particule est petite. Ainsi, les particules fines qui sont facilement emportées par le courant, ont tendance à se déposer dans les zones calmes des cours d'eau. Par contre, les particules grossières comme les sables et les graviers nécessitent moins de stabilité au niveau du courant et peuvent sédimenter dans les zones plus agitées.

En plus des facteurs physiques et hydrodynamiques, les propriétés chimiques du milieu aquatique jouent un rôle important dans le processus de sédimentation. La précipitation des particules est, par exemple, favorisée dans un milieu réducteur et alcalin. La sédimentation est également facilitée dans les eaux salines et denses.

Enfin, la température peut s'avérer être un facteur déterminant dans la sédimentation des particules dans la mesure où elle favorise la transformation de certains éléments en formes chimiques insolubles. C'est le cas de la précipitation de nombreux éléments sous forme de carbonates : les faibles températures favorisent leur formation en raison de la grande solubilité du dioxyde de carbone.

1.1.3.2.2. Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (H.A.P.)

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) représentent un ensemble complexe de molécules hétérogènes, tant en terme de propriétés physicochimiques que de propriétés toxicologiques, qui dépendent du nombre de cycles benzéniques. Ces composés sont des produits spécifiques des usines à gaz et constitutifs des goudrons.

Une liste de six HAPs cancérigènes les plus dangereux a été établie. Il s'agit de : benzo(a)pyrène, benzo(a)anthracène, dibenzo(a,h)anthracène, benzo(b)fluoranthène, benzo-(k)fluoranthène et indéno(c,d)pyrène.

1.1.3.2.3. Les PolyChloro Biphényl (P. C. B.)

Les PCB sont des liquides huileux ou des solides, stables chimiquement et thermiquement, inertes vis-à-vis de l'oxydation et de l'hydrolyse, résistants aux bases et aux acides et donc très persistants dans l'environnement.

Ils sont généralement présents sous forme de mélanges.

Dans l'air, ils sont généralement présents sous forme de phase vapeur, d'aérosols liquides ou solides. Ils peuvent être transportés dans l'air sur de longues distances. Les PCB sont faiblement solubles dans l'eau, mais la plupart tendent à s'adsorber sur des particules et des sédiments.

Les PCB sont considérés comme des substances peu biodégradables, et plus le nombre de chlore est important, plus ils sont persistants. Les PCB sont des substances qui s'accumulent dans les systèmes organiques, et en particulier dans les végétaux.

1.1.3.2.4. Les métaux

Les métaux sont une famille assez vaste de composés chimiques parmi lesquels on distingue les « éléments traces métalliques » qui sont au nombre de soixante huit (68) et qui représentent moins de 0,1 % de la matière sèche totale de la croûte terrestre par élément.

Certains de ces éléments sont considérés comme des oligo-éléments (cuivre,
zinc, fer, manganèse, nickel, molybdène,...). Certains de ces éléments sont

toxiques (cadmium, mercure, plomb, étain, ...) dès que leurs concentrations dans les organismes vivants dépassent un seuil donné.

Les éléments métalliques peuvent être classifiés en fonction de différents critères tels que leur valence ou leur tendance à se lier aux ions fluor (F) et iode (I) (classification en fonction de la dureté des ions métalliques).

D'autres auteurs ont proposé une classification des ions métalliques en fonction de leur affinité aux principaux ligands biologiques :

- la classe A regroupe les éléments métalliques ayant une meilleure affinité pour les ligands contenant des atomes d'oxygène (O2 -, OH^-, CO3^2-, NO3 -, SO4^2-, RCOO^- ; ROH ; HPO4 -...),

- la classe B comprend les métaux ayant une affinité plus grande pour les ligands contenant des atomes d'azote et du soufre (CN^-, S^2-, RS^-,R2S, R3As, H^-, I^-, R^-...),

- la classe C est une classe intermédiaire qui correspond aux métaux se liant indifféremment aux ligands à base d'oxygène, d'azote ou de soufre (SO3^2-, NO2 NH4 +, O2). Les métaux tels que le zinc, le cadmium, le chrome, le cuivre et le nickel figurent dans cette classe.

> Sources de pollution aux métaux

Les métaux, naturellement présents dans l'écorce terrestre, proviennent généralement de l'altération et de l'érosion des roches. Des activités anthropogéniques particulières peuvent cependant entraîner leur dispersion dans les sols et les sédiments. Les sources de pollution par les métaux sont résumées dans le Tableau 2.

1.2. Protocole de caractérisation des sédiments des opérations de dragage [22]

1.2.1. Caractérisation des sédiments en place

1.2.1.1. Connaissance détaillée du site

L'historique du site et de son environnement, sera particulièrement détaillée pour les points suivants :

- Caractère urbain et industriel actuel et historique du site : La présence d'industries polluantes, de points de rejets particuliers seront listés de manière exhaustive.

- Utilisation actuelle et historique du site : Les différentes exploitations du site (agricole, industrielle (pompage), commerciale (transport de matières potentiellement polluantes, ...) seront recensées.

- Suspicion de pollutions antérieures (type, origine, manifestations principales),

- Campagnes préalables d'analyses (recherche bibliographique).

Tableau 2 : Sources de pollution des métaux lourds (Baize et Janiec, 1994)

Cadmium		Engrais phosphatés ; industries de traitement de surface des métaux ; industrie de stabilisation des matières plastiques ; fabrication des accumulateurs et des radiateurs d'automobiles ; fabrication de caoutchouc ; colorants ; eaux de ruissellement des voies de circulation.	Cuivre
Canalisation d'eau ; fils électriques ; radiateurs d'automobiles ; appareils de chauffage ; traitement de surface.		Zinc
Produits pharmaceutiques ou domestiques ; conduites d'eau ; peinture ; piles ; galvanisation ; traitement de surface		Nickel
Fabrication d'aciers et d'alliages spéciaux ; recouvrement de surface par électrolyse ; hydrogénation des huiles et substances organiques ; fabrication de peintures, de laque et de produits cosmétiques		Mercure
d'antifongiques ; appareils électriques ; produits électrolytiques du chlore et de la soude ; peintures, pâte à papier ; fabrication de chlorure de vinyle et d'uréthane.		Chrome
Tannerie ; fabrication d'alliages spéciaux ; industries de traitement de surface.		Plomb
Canalisations d'eau ; bacs de batteries ; peintures ; additifs pour l'essence ; eaux de ruissellement des voies de circulation, industries pharmaceutiques et sidérurgiques ; ateliers photographiques, télévisions.		Sélénium
Fabrication de peintures et colorants, verre, semi-conducteurs, insecticides, alliages.		Arsenic
Pesticides, herbicides, fongicides, insecticides, raticides, défoliants, conservateurs du bois ; cellules solaires ; semi-conducteurs ; électrophotographie ; catalyse ; pyrotechniques, céramiques, produits pharmaceutiques, épilage des peaux en tannerie et mégisserie ; durcissement du cuivre et du plomb, fabrication des batteries.

1.2.1.2. Méthodologie d'échantillonnage

Il faut cibler les éléments qui devront être recherchés afin de réaliser un plan
d'échantillonnage correct. En effet, si les échantillons ne sont pas représentatifs

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de l'ensemble des sédiments, l'Etude Détaillée des Risques (E.D.R.) ne sera pas représentative du site.

Un plan d'échantillonnage préalable à un projet de dragage et à une EDR doit comprendre les éléments suivants.

- Les types de prélèvements (représentatifs de la hauteur de sédiments à curer) ;

- Les techniques de prélèvements retenues : bennes, dragues à main, carottiers,

- La constitution des échantillons représentatifs : épaisseur à "échantillonner", constitution de l'échantillon moyen,

- La description et les analyses visuelles des échantillons.

1 2.1.3. Déterminations analytiques

Les différents paramètres suivants peuvent être analysés :

· Caractéristiques physiques

- La matière sèche,

- La granulométrie complète (tamis et laser pour la fraction inférieure à 35 im sur un échantillon non décarbonaté),

- La densité,

- La vitesse de sédimentation (nécessaire pour le dimensionnement d'un éventuel bassin de décantation dans le cas d'un curage hydraulique).

· Caractéristiques chimiques de routine : - Carbone Organique,

- Nutriments : Azote organique (NTK), Phosphore... - Hydrocarbures totaux (HCT),

- Sulfures,

- Teneur en carbonate ...

· Caractéristiques chimiques plus spécifiques

- Micropolluants organiques : la liste de polluants organiques dépend des résultats de l'étude historique. Peuvent être également analysés dans cette phase d'étude, les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), Polychlorobiphényles (PCB), les pesticides. Pour les composés organiques, il est intéressant de réaliser en routine et sur quelques échantillons, un balayage (screening) en chromatographie suivi d'une spectrométrie de masse (GC-MS). Ces analyses permettent de réaliser de substantielles économies par la détection semi-quantitative de micropolluants organiques.

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- Micropolluants inorganiques : les oligo-éléments (Fer, cuivre, Manganèse, Zinc, Nickel) et les métaux lourds (Cadmium, Plomb, Arsenic, Mercure, Chrome).

1.2.2. Généralités sur le dragage et le traitement des sédiments

Cette section présente trois techniques traditionnelles de dragage (mécanique, hydraulique et pneumatique) en identifiant leurs caractéristiques et le type de risque qu'ils sont susceptibles de générer.

1.2.2.1. Le dragage mécanique

Ce dragage, effectué à partir d'engins à godets qui opèrent soit depuis les berges (pelle mécanique) soit depuis la surface (pelle sur pontons, dragues à godets...), est employé dans la majorité des cas pour l'extraction de sédiments pollués.

Le dragage mécanique peut engendrer, dans certains cas, une grande remobilisation des sédiments en place. Si tout ou partie de ces sédiments est polluée, les polluants peuvent se trouver à nouveau en suspension. Le coût des opérations varie de 10 à 15 euro/m³ de sédiments [8].

Pour le dragage des cours d'eau et des ports fluviaux, différents types d'engins sont utilisés :

1.2.2.1.1. Les pelles hydrauliques

Les pelles hydrauliques sont utilisées pour le dragage de cours d'eau de faible largeur (inférieure à 15 m). Leur grande maniabilité leur permet de manoeuvrer entre les arbres.

1.2.2.1.2. Les pelles araignées

Ce sont des pelles qui peuvent être utilisées dans de nombreuses situations : travail à partir de la berge, du lit de la rivière, dans le cas de petites rivières ou encore de fossés. Ce genre d'engins ne permettent pas en général de travailler dans des zones marécageuses ou à fort envasement.

1.2.2.1.3. Les pelles à godet sur pontons

Ce sont des pelles hydrauliques montées sur des barges. Généralement légèrement plus puissantes que les pelles à godet classiques, elles permettent de travailler à 20 m de distance ou de profondeur.

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1.2.2.1.4. Les « amphidredges »

Cet appareil a été conçu pour travailler en rivière ou en zone marécageuse. Il possède une coque principale et plusieurs pattes mobiles munies de flotteurs (hydrauliques). Ces appareils sont amphibies, c'est-à-dire qu'ils peuvent effectuer sans difficultés des allées et venues de la berge à l'eau.

1.2.2.1.5. L'« aquacat »

L'aquacat est un appareil intermédiaire entre la pelle araignée et l'amphidredge. Il est constitué d'un flotteur principal et de trois pattes articulées. Cet engin est idéal pour les travaux et l'entretien de cours d'eau en agglomération ou pour ceux dont l'accès par la berge est impossible. Les faibles dimensions de cet appareil conduisent à ce qu'il soit souvent utilisé comme appareil d'appoint, à une pelle hydraulique, par exemple.

1.2.2.1.6. Les « draglines »

Ce sont les pelleteuses les plus couramment utilisées en France pour le dragage de cours d'eau de taille moyenne (jusqu'à 150 m de largeur). Pour pouvoir utiliser ce type de matériel, les berges du cours d'eau concerné doivent être déboisées. Ce genre d'engins nécessite beaucoup de place pour manoeuvrer (la flèche de l'engin pouvant atteindre 50 m). Elles nécessitent un sol stable sur lequel elles peuvent se déplacer.

1.2.2.1.7. Les dragues à pelle ou à cuillère

Elles sont utilisées dans des travaux de déroctage dans des roches tendres.

1.2.2.1.8. Les dragues à godets

Elles ne sont actuellement presque plus utilisées.

1.2.2.1.9. Les dragues rétrocaveuses

Elles sont utilisées pour les dragages le long des quais ou dans des zones peu accessibles.

1.2.2.1.10. Les dragues excavatrices sur ponton à chargement frontal Elles conviennent bien pour le travail en zones protégées.

1.2.2.1.11. Les dragues à bennes traînantes

Ce type de matériel est principalement utilisé en Amérique du Nord.

1.2.2.1.12. Les dragues à benne preneuse

Ce type de drague est utilisé dans des dragages d'entretien sur tout type de matériaux et elle est bien adaptée à des dragages dans des zones difficiles tel le long des quais.

La turbidité engendrée par ce mode de dragage est importante et il en résulte un encombrement important des fonds.

1.2.2.2. Le dragage hydraulique

Un des grands avantages de ce type de dragage est la faible remise en suspension des sédiments. Par contre, ce type de curage engendre de grands volumes de d'eau avec les sédiments extraits (un volume de sédiment pour trois volumes d'eau), il faut donc prévoir un ou plusieurs bassins de décantation en aval de l'extraction et un dispositif de rejet des eaux. Les opérations coûtent entre 20 à 30 euro/m³.

1.2.2.2.1. Dragues à désagrégateur à pression d'eau ou à désagrégateur rotatif

L'extraction des matériaux se fait par rotation du cutter ou par un jet d'eau sous pression. Dans les deux cas, les matériaux sont remis en suspension puis aspirés par une pompe située dans l'élinde juste derrière les têtes de désagrégation. Ces engins étant montés sur des barges ou sur châssis, leur rayon d'action est relativement important.

Un des avantages de cette technique, outre la faible remise en suspension des sédiments, est que ces engins peuvent travailler sans contact avec les berges du cours d'eau.

Par contre, un inconvénient est leur impossibilité à travailler dans des cours d'eau encombrés par la végétation (cette dernière pourrait colmater le désagrégateur ou la pompe).

1.2.2.2.2. Les dragues à désagrégateur horizontal

Ces dragues sont équipées de deux tarières montées sur l'extrémité d'un tube d'aspiration et destinées à s'attaquer aux sédiments. Ainsi, à chaque passage, le désagrégateur découpe les sédiments sur une largeur allant jusqu'à 2,70 m. Un bouclier est fixé au bout du désagrégateur, piégeant les matériaux remis en suspension et augmentant le rapport eau / éléments solides. Sur le bouclier peuvent être placées des dents permettant une meilleure progression dans des sédiments contenant des débris végétaux, qui doivent cependant rester en faible quantité.

Ce type de drague est très efficace dans les cours d'eau à fond plat, mais devient inefficace dans des cours d'eau à fond hétérogène.

1.2.2.2.3. Les dragues à désagrégateur rotatif et horizontal

Sur ce type de drague sont regroupés deux désagrégateurs différents, ce qui a pour effet d'augmenter l'efficacité de chaque engin pris séparément. Le désagrégateur horizontal est généralement placé à l'avant de la barge. Il permet ainsi de soulever et d'égoutter les sédiments avant que ceux-ci ne soient ensuite aspirés par la pompe.

Par contre, le désagrégateur rotatif est utilisé en appoint pour enlever des sédiments lourds ainsi que la végétation (si elle n'est pas trop importante).

1.2.2.2.4. Les pompes immergées

Le pompage des sédiments se fait à l'aide d'un agitateur rotatif. Ce type de dragage peut intervenir à des profondeurs allant jusqu'à 20 m. Ces pompes sont destinées à l'extraction de sables et graviers en rivières, au pompage de sédiments, au dragage d'appontement et de port.

Ce matériel est le plus fréquemment utilisé à partir du bord des cours d'eau, par l'intermédiaire d'une grue. Si l'utilisation d'une barge est à envisager, il serait plus opportun d'utiliser une drague flottante. De plus, ce genre de matériel nécessite une source d'électricité importante à proximité de l'exploitation.

Une zone de décantation est à prévoir aussi dans ce type de dragage.

1.2.2.2.5. Les pompes flottantes

Ce genre de pompe est constitué d'un groupe moto-pompe monté sur un châssis tubulaire formant traîneau et muni de deux flotteurs gonflables. Le pompage s'effectue à l'aide d'une tête racleuse d'aspiration, munie d'un manche, et glissant sur la vase, la pompe suivant le travail en flottant. Les matériaux dragués sont refoulés à une distance de maximum 12 m. Pour pouvoir guider correctement la tête d'aspiration, le conducteur des travaux doit impérativement se trouver dans l'eau, à coté de la pompe. La vitesse de progression est donc relativement faible.

Grâce à leur faible encombrement et à leur facilité de manipulation, ce type de pompage est idéal pour le nettoyage ou l'entretien de petits ruisseaux.

Pour le dragage des ports maritimes et de deltas ou estuaires, le matériel d'aspiration diffère.

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1.2.2.2.6. La drague aspiratrice refouleuse stationnaire

Ce type de drague est fixé sur des câbles, des chaînes ou des pieux, et aspire par papillonnage autour de sa zone de fixation. L'efficacité du dragage peut éventuellement être augmentée avec l'action complémentaire d'un désagrégateur.

Les matériaux sont ensuite refoulés dans une conduite flottante ou des chalands.

1.2.2.2.7. La drague aspiratrice au point fixe

La drague est fixée dans ce cas par ses ancres et aspire par papillonnage autour de ces derniers. Ce matériel refoule ce qu'il prélève dans un puits, dans un chaland ou dans une conduite.

1.2.2.2.8. La drague aspiratrice en marche

Cet engin est le plus utilisé pour l'entretien de chenaux d'accès. Les unités les plus modernes sont équipées de deux élindes traînantes avec des pompes immergées et sont parfois munies de désagrégateurs. La capacité de stockage de ce genre d'engin se situe entre 500 et 10 000 m³.

1.2.2.3. Le dragage pneumatique

Ce type de dragage est utilisé dans les ports maritimes essentiellement. Le procédé consiste à injecter de l'air comprimé dans les sédiments pour pouvoir ensuite aspirer le mélange eau et sédiments. Les opérations sont évaluées entre 25 et 45 euro/m³ de sédiments [9].

1.2.3. Pré-traitement avant transport

Lors de certains dragages, un pré-traitement est effectué sur le sédiment avant transport.

L'objectif est de permettre la séparation des encombrants et détritus dragués avec les sédiments. Les différents pré-traitements envisageables peuvent être :

- Le dégrillage,

- Le tamisage,

- Le ressuyage.

L'impact de ces pré-traitements et le devenir des résidus générés doivent également être étudiés.

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1.2.4. Transport des sédiments

En fonction de leurs caractéristiques et du type de risque qu'ils sont susceptibles de générer, les différents moyens de transport des sédiments de dragage sont :

1.2.4.1. Le camion

Le transfert par camion présente une grande souplesse d'utilisation et il permet l'accessibilité à tous les sites de dépôts ou de traitement. De plus, le camion constitue un mode de transport idéal entre les dépôts en rives et les dépôts terrestres ou les centres de traitement.

Le transport par camion implique des coûts relativement élevés. Les camions peuvent aussi entraîner des problèmes locaux de circulation ou encore de pollution par le bruit engendré ou les poussières. Ce type de transport implique une rupture de charge et une seconde manutention des sédiments dragués, ainsi que l'aménagement de stations de transferts.

1.2.4.2. Le pipeline

Les pipelines sont utilisés pour transporter des sédiments extraits par voie hydraulique (concentration moyenne 10 à 15% de matières sèches). Suite au dragage, les sédiments sont refoulés dans des conduites permettant leur transport jusqu'à une zone de dépôt.

Ce type de transport est très économique pour des volumes importants sur des distances relativement courtes (quelques kilomètres). Aussi, placé directement à la sortie de la pompe de dragage, le pipeline assure des opérations de dragage ininterrompues et limite au minimum le nombre d'opérations de transfert. Les pipelines peuvent être utilisés pour le déchargement de barges.

Le transport par pipelines nécessite la présence de pompes de surpression pour le transport sur des distances longues ou dans le cas d'une topographie défavorable. Des blocages fréquents des conduites peuvent avoir lieu en cas de présence de matériaux grossiers. Si le pipeline est flottant, il peut engendrer le blocage de la voie navigable. En général, son utilisation est limitée au transport de volumes importants. Il faut alors prévoir de grands bassins de sédimentation en aval du dragage.

1.2.4.3. La barge et le chaland

Après dragage, les sédiments peuvent être recueillis directement dans une barge (ou chaland). Le principal avantage de ce type de transport est un coût de revient, relativement faible sur de courtes distances.

Si la destination des sédiments de dragage se situe sur la terre ferme, la présence ou la construction de débarcadères peut s'avérer nécessaire. Les barges ou les chalands ne peuvent être utilisées que pour des rejets en eaux libres. De plus, des problèmes d'étanchéité peuvent subvenir avec ce type de transport.

1.2.4.4. La drague suceuse-porteuse

La drague suceuse-porteuse implique des coûts de transport relativement faibles sur de courtes distances. Elle constitue un moyen de transport idéal pour le dépôt en eaux libres.

L'utilisation de ce type de matériel implique forcément des interruptions du dragage durant le transport des sédiments et demande en plus un tirant d'eau suffisamment grand. Enfin, les dragues suceuses porteuses peuvent comporter des problèmes d'étanchéité et ne sont donc pas recommandées pour le transfert de sédiments pollués.

1.2.4.5. Le train

Le train constitue une solution avantageuse pour le transport de sédiments en milieu urbain.

Il n'est cependant rentable que pour le transport de grandes quantités de sédiments sur des distances importantes. De plus, ce moyen de transport implique une manutention des sédiments dragués ainsi que la présence d'une voie ferrée à proximité du site d'extraction et du site de dépôt ou de traitement.

1.2.4.6. Le convoyeur

Le convoyeur implique des coûts d'exploitations relativement peu élevés. L'utilisation de ce type de transport se limite à des distances très courtes et nécessite un investissement initial assez élevé. De plus, ce genre d'installations comporte des équipements bruyants et implique des risques importants de fuites.

1.2.5. Devenir des sédiments extraits : Solutions techniques et principaux usages

1.2.5.1. Le régalage sur berge

Le régalage des sédiments de dragage consiste à déposer les sédiments sous la forme d'une bande de 5 à 10 m de large et de 10 à 30 cm d'épaisseur. Dans certains dragages (lac, ...), les sédiments sont projetés sur les berges par un canon. Les sédiments sont régalés sur la servitude locale (code rural), ce qui

permet d'effectuer le régalage des sédiments extraits sans nuisances pour l'agriculteur et de faciliter l'accès au fossé à n'importe quel moment.

Dans certain cas, la présence de macrodéchets (ferrailles, verre...) peut être une gêne pour l'agriculteur.

Les principaux inconvénients de la mise en cordon des sédiments le long des cours d'eau sont :

- création d'un cordon de dragage riche en azote et provoquant en outre une mauvaise évacuation des eaux de ruissellement.

- Le régalage entraîne la création d'un néosol le long du cours d'eau.

1.2.5.2. L'épandage

Les sédiments sont épandus sur des parcelles agricoles sur une épaisseur variant de 1 cm à 5 cm, en fonction de la nature du sol. La valeur agronomique du sédiment intervient fortement dans cette filière. Dans le cas d'un recyclage des sédiments sur les terres agricoles, un plan d'épandage peut être mis en place.

Deux usages sont possibles sur ces sites :

- Culture alimentaire dont pâturage,

- Culture non alimentaire.

1.2.5.3. La mise en dépôt

Ce site de dépôt peut consister en un bassin creusé à même la terre sans étanchéité particulière. Ce site doit être situé dans une zone non inondable, facile d'accès et le plus proche possible du site à draguer pour simplifier le transport des sédiments extraits.

Le projet de mise en dépôt doit être complété par une étude de l'usage futur du site (projet aménagement paysager, utilisation future du site).

Les usages possibles sur ces sites sont :

- Aménagement et entretien d'une zone de loisirs,

- Culture alimentaire dont pâturage,

- Culture non alimentaire.

1.2.5.4. La mise en dépôt confiné

Cette solution correspond au stockage des boues sur un site étanche et imperméable (couverture argileuse et géomembrane, système de drainage pour récupérer les lixiviats pollués). La constitution de ces sites peut être la suivante : - géomembrane (bentonite par exemple),

- drainage pour recueillir les lixiviats,

- matériau drainant (gravier par exemple),

- géotextile de couverture.

Après exploitation, les sites doivent être réaménagés (travaux paysagers) et soumis à contrôle.

1.2.5.5. La mise en décharge

Les sédiments extraits par dragage peuvent être déposés en décharge à condition que leur acception soit soumise à l'autorisation par les autorités de tutelle en fournissant une caractérisation détaillée du déchet concerné : teneur en métaux lourds, teneur en hydrocarbures, volumes à traiter.

1.2.5.6. Réemploi des sédiments

Les sédiments extraits peuvent être utilisés à des fins diverses :

- Pour la confection de remblais,

- Pour des aménagements paysagers,

- Pour la production de matériaux,

- Remblaiement de carrière,

- Pour la stabilisation ou la fertilisation des sols,

- Pour la régénération de terrains.

Le choix de toute affectation doit être fondé sur une étude permettant d'identifier les meilleures solutions techniques possibles, économiquement réalistes et les risques pour le milieu naturel et pour l'homme.

1.2.5.7. Traitement des produits de dragage

Il existe plusieurs types de traitement (issus de la technologie du traitement des sols). Le traitement des sédiments extraits n'est pas étudié dans les études de risques, puisqu'il s'agit là d'un risque industriel. Seul le risque résiduel du sédiment traité en fonction de sa réutilisation pourra être défini.

· Pré-traitement

Le pré-traitement a pour but de réduire le volume des sédiments pour améliorer leur qualité ou faciliter un traitement ultérieur. Ce pré-traitement peut être :

- Une déshydratation par filtre presse, par centrifugation...

- Un tri granulométrique...

· Traitement chimique

Le traitement chimique a pour but soit de détruire les substances organiques, soit d'extraire ou de fixer les métaux.

· Techniques végétales

L'utilisation des plantes pour la gestion et/ou la décontamination des sites pollués notamment par les métaux, est une voie nouvelle en plein essor.

Deux grands types de solution peuvent être envisagés :

- La phytoextraction : technique qui consiste à extraire les métaux du sol par l'utilisation de plantes accumulatrices qu'il faut ensuite éliminer.

- La phytostabilisation : technique qui consiste à immobiliser les métaux dans le sol à l'aide de végétaux spécifiques et ainsi empêcher toute dispersion de la pollution (érosion éolienne ou percolation).

· Traitement biologique

Ce traitement consiste en l'utilisation de micro-organismes pour dégrader les substances organiques ou pour accélérer la décomposition naturelle de contaminants organiques.

· Traitement physique

Cette technique consiste à concentrer les polluants par des procédés physiques (centrifugation, hausse de pression, filtration, pyrolyse) de manière à pouvoir ensuite mieux confiner les matières polluantes.

· Traitement par immobilisation, ou inertage

Cette technique consiste à introduire dans les sédiments pollués des liants chimiques de manière à éviter toute migration de ces derniers.

· Traitement par lavage

Cette technique n'est applicable qu'à des sédiments ayant une granulométrie suffisante (des sables).

· L'incinération

Les sédiments doivent être analysés avant d'être incinérés de manière à évaluer leur aptitude à l'incinération en particulier vis-à-vis des teneurs en éléments indésirables (soufre, métaux,...).

1.2.5.8. La mise en dépôt sous eau (clapage)

Lors de certains dragages (hydraulique, milieu maritime, ...), une des solutions pour le devenir des sédiments est leur mise en dépôt sous eau.

Les sédiments sont transportés et rejetés dans le milieu aquatique, soit dans une zone de grande profondeur (darse) en aval du cours d'eau concerné, soit en milieu maritime.

L'objectif escompté est le stockage sous grande hauteur d'eau ou la dispersion des sédiments dans le milieu naturel.

Lors des dragages portuaires, le clapage peut être effectué :

- en bordure du littoral (bas de plage, pour aider à la lutte contre l'érosion du littoral,

- au large, afin d'éviter le retour vers le littoral des sédiments dragués.

1.2.5.9. Les sédiments poussés vers l'aval Dragage à l'« américaine »

Il s'agit d'une technique qui consiste à provoquer la remise en suspension des sédiments au moyen d'une hélice ou d'air comprimé dans les cours d'eau ou chenaux à fort courant. Les sédiments sont repris dans le flux et se redéposent en aval. Cette méthode est souvent utilisée pour les sas d'entrée de port ou en amont immédiat de zone profonde.

MATERIEL ET METHODES

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2.1. Cadre d'étude et opérations de dragage du lac Est de Lomé

2.1.1. Cadre d'étude

Cette étude s'inscrit dans le cadre des travaux de dragage du Lac Est et du curage du canal d'équilibre de la lagune de Lomé, initié par le gouvernement togolais et financé par l'Agence Française de Développement (A.F.D.) pour montant d'environ 1,2 milliards de francs CFA. Les travaux sont exécutés par l'entreprise hollandaise dénommée Dutch Maritime Management International (D.M.M.I.), basée à Accra. Le maître d'ouvrage est l'Agence d'Exécution des Travaux urbains (AGETUR) du Togo tandis que les spécifications et les contrôles techniques sont assurés par le cabinet d'étude d'Ingénieurs-conseils et Architectes dénommé « INROS LACKNER AG. & IGIP Afrique-Bénin ».

Un site situé en bordure du lac Est sur la rive Ouest, a été aménagé par la DMMI pour abriter les bureaux de toutes les parties prenantes des travaux de dragage (Figure 3).

Figure 3: Sites abritant les bureaux des travaux de dragage du lac Est de Lomé

Le Laboratoire GTVD (Gestion Traitement et valorisation des déchets) de l'Université de Lomé, a servi de cadre pour la caractérisation physico-chimique de quinze (15) échantillons de sédiments prélevés sur le site de rejet.

2.1.2. Opérations de dragage du Lac Est de la lagune de Lomé [12]

2.1.2.1. Nettoyage des berges et enlèvement des plantes aquatiques

Avant le dragage proprement dit du lac, les plantes aquatiques ont été enlevées à l'aide d'une main-d'oeuvre locale utilisant des pirogues. Le désherbage et l'enlèvement des ordures ménagères sont réalisés manuellement et par

l'utilisation d'engin comme le bulldozer, particulièrement sur la rive Nord et sur la rive Sud du lac. Tous matériaux d'extractions se composant de matière végétale sont déposés dans la zone B située sur la rive Nord du canal entre le Lac Est et l'Avenue Maman N'Danida. Les matériaux nuisibles à l'environnement comme les ordures ménagères sont évacués sur la décharge publique d'Amoutivé situé non loin de la zone B.

2.1.2.2. Dragage hydraulique, transport et dépôt des sédiments [12]

Le dragage hydraulique est réalisé à l'aide d'une drague suceuse à désagrégateur d'une puissance de l'ordre de 300 à 500 KW (Figure 5-a). Le dragage est exécuté à une profondeur de plus de 0,00 m IGN sur toute la superficie de lac Est sauf là où le fond de côte est inférieur à 0,00 m IGN. Les sédiments mélangés à l'eau, sont refoulés par une conduite flottante (Figure 5-b) et terrestre de 350 mm de diamètre. Il est prévu à cet effet, une station de relais (Figure 5-c) pour assurer le refoulement des sédiments vers le site de rejets situé dans la zone A. La zone A de rejet des sédiments est située entre l'Avenue de la Libération à l'Ouest, à l'Est l'Avenue Maman N'Danida, au Nord par le camp RIT et le quartier Tokoin Elavagnon et au Sud par le camp de la Gendarmerie Nationale et le quartier Doulassamé. Cette zone de rejet, s'étend sur une étendue d'environ 20 ha et elle est traversée par trois caniveaux dont deux trapézoïdaux et un rectangulaire. Les sédiments dragués sont essentiellement composés de sable (60 à 70%) et de vase (35 à 30%). Le volume des sédiments à draguer est évalué à environ 185 000 m³.

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Figure 4 : Plan du site dragage du Lac Est de Lomé (source AGETUR, 2005)

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Des digues d'enclôtures ont été construites dans la zone de rejet pour maintenir le mélange sable/vase et permettre l'évacuation des eaux de refoulement vers le Grand Canal d'Equilibre. Ces digues sont réalisées avec les sols locaux et les sédiments sableux pompés, en utilisant les engins terrestres comme la pelle hydraulique.

Les eaux de refoulement venant de la zone de rejet sont évacuées vers le grand canal d'équilibre. La hauteur des sédiments est supérieure à 3 m, à l'issue des travaux de dragage.

(a)

Figure 5: (a) Drague suceuse à désagrégateur (b) Conduite flottante

(c) Station de relais (d) Zone de dépôt des sédiments

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2.2. Matériel de laboratoire

2.2.1. Appareillage

L'appareillage utilisé dans le cadre de cette étude est composé de :

- un appareil photo numérique ;

- des agitateurs magnétiques ;

- une étuve électrique Memmert de type UL 80 ;

- un bain de sable pour la minéralisation ;

- une balance électrique de type KERN (0,1g à 400g) ;

- un spectrophotomètre d'absorption atomique de type Thermo Electron Corporation S série AA Spectrometer.

2.2.1.2. Verrerie

La verrerie est constituée de :

- les bouteilles de 125 ml ; - les béchers de 250 ml ;

- les fioles jaugées de 50 ml ; - les pipettes.

2.2.1.3. Autre matériel

- le mortier ;

- les pissettes à eau distillée ; - les papiers Wattman ;

- les plateaux.

2.2.2.1. Echantillonnage

Quinze (15) échantillons de sédiments ont fait l'objet de nos analyses physicochimiques dans le cadre de cette étude. Nous avons effectué les prélèvements sur le site de rejet des sédiments (figure 5-d), le 21 juin 2009 entre 14 heures 30 minutes et 17 heures GMT. Les quinze (15) points de prélèvement sont répartis selon la carte de répartition des points de prélèvement sur l'aire de rejet des sédiments (figure 6). Après flaconnage, les échantillons ont été acheminés dans une glacière et réceptionnés au Laboratoire GTVD de l'Université de Lomé à 17 heures 40 minutes GMT.

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Figure 6: Carte de répartition des points de prélèvement des sédiments sur l'aire de rejet

2.3. Méthodes d'analyse

2.3.1. Caractérisations physico-chimiques des sédiments

2.3.1.1. Caractérisation physique des sédiments

La caractérisation physique des sédiments consistait à : - Donner leur composition physique,

- Et à décrire leur l'état physique.

2.3.1.2. Caractérisation chimique des sédiments

La première analyse chimique consistait à déterminer le pH des sédiments. Pour évaluer le degré de pollution des sédiments par les métaux lourds (Cd, As, Cu, Pb et Ni), l'analyse chimique des échantillons a été effectuée sur les solutions minérales obtenues par minéralisation de ces échantillons.

a) Minéralisation et solubilisation des échantillons

La minéralisation et la solubilisation des échantillons se fait en suivant les étapes ci-dessous :

- Séchage des échantillons à l'étuve à 105°C pendant 24 heures ; - Broyage des échantillons ;

- Tamisage des échantillons au tamis à mailles de 63 micromètres ; - Introduction de 1g de l'échantillon tamisé dans un bécher ;

- Ajout de 5 ml d'eau distillée à l'échantillon ;

- Ajout de 3 ml d'acide chlorhydrique (HCl) à l'échantillon ;

44

- Ajout de 1 ml d'acide nitrique (HNO3) à l'échantillon ;

- Couverture du bécher contenant l'échantillon solubilisé à l'aide d'un verre de monte ;

- Chauffage des échantillons au bain de sable pendant 3 heures, à une température d'environ 150°C ;

- Refroidissement des échantillons à l'issu du chauffage ;

- Introduction de la solution dans une fiole de 50 ml ;

- Ajout d'eau distillée jusqu'au trait de jauge ;

- Filtration de la solution sur le papier Wattman et récupération du filtrat dans une bouteille de 125 ml.

Les métaux lourds (Cd, Ni, As, Pb et Cu) sont dosés dans le filtrat obtenu par le spectrophotomètre d'absorption atomique.

b) Dosage des métaux lourds (Cd, Ni, As, Pb et Cu) par spectrophotomètre d'absorption atomique.

- Généralités sur l'absorption atomique

Le principe du spectrophotomètre d'absorption atomique est basé sur l'absorption d'un faisceau de lumière monochromatique de longueur d'onde donnée par un élément chimique lorsque celui-ci est envoyé dans une vapeur atomique obtenue par nébulisation dans une flamme.

Une solution généralement aqueuse contenant des ions métalliques est vaporisée dans la flamme pour donner des atomes neutres. Ces atomes par absorption des rayons lumineux de longueur d'onde spécifique à l'élément passent à un niveau d'énergie supérieur. La mesure d'intensité lumineuse avant et après passage dans la vapeur atomique permet de déterminer le pourcentage à la concentration de la solution étudiée.

La détermination de la concentration d'un ion métallique par spectrophotomètre est réalisée après étalonnage de l'appareil de mesure à partir des solutions de concentration connues appelées solutions étalons. Les concentrations des solutions étalons choisies doivent être comprises entre les gammes de solution analysées.

- Solutions étalons

Les solutions étalons sont obtenues par dilution des solutions mères d'une concentration de 1000 ppm pour chaque métal à analyser. L'on prépare une solution de 100 ml contenant une concentration de 10 ppm de chaque métal. A partir de cette solution étalon de 10 ppm on prépare ensuite 3 solutions étalons moins concentrées de 0.5 ppm ; 1 ppm et de 2 ppm.

RESULTATS ET DISCUSSION

45

46

3. RESULTATS ET DISCUSSION

3.1. Caractérisation physico-chimique des sédiments

3.1.1. pH des sédiments

Les quinze (15) échantillons qui ont fait l'objet de nos analyses sont de pH basique. Ce pH varie de 7,63 (échantillon E15) à 8,03 (échantillon E10).

Les résultats du pH des différents échantillons sont consignés dans le tableau 3.

Tableau 3 : pH des sédiments

Code de l'échantillon	E1	E2	E3	E4	E5	E6	E7	E8	E9	E10	E11	E12	E13	E14		E15	pH
7,85	7,86	7,86	7,83	7,78	7,84	7,80	7,87	7,98	8,03	7,70	7,69	7,82	7,84	7,63

3.1.2. Composition physique des sédiments

Les sédiments prélevés sont plus ou moins compacts et contiennent différents matériaux (Figure 7). On y trouve dans ces sédiments de :

- Eau,

- Sable,

- Argiles,

- Limon,

- Matériaux plastiques de couleurs variées (figure 7-b),

- Matières organiques (morceau de bois, ossements d'animaux, coquillage), - Matériaux métalliques (figure 7-c),

- Tissus en matériaux textiles figure 7-d)

- Fibres synthétiques (figure 7-e),

- Matériaux de verres (figure 7-f),

- Matériaux divers (piles).

(C) : Quelques matériaux de métalliques retrouvés dans les sédiments du dragage du lac Est de Lomé

(e) : Quelques matériaux de fibres synthétiques retrouvés dans les sédiments de dragage du lac Est de Lomé

(a) : Présentation d'un échantillon de sédiments de dragage du lac Est de Lomé après séchage

Figure 7 : Composition physique des sédiments analysés

(b) : Quelques matériaux plastiques retrouvés dans les sédiments du dragage du lac Est de Lomé

(d) : Quelques matériaux textiles retrouvés dans les sédiments de dragage du lac Est de Lomé

(f) : Quelques matériaux en verre retrouvés dans les sédiments de dragage du lac Est de Lomé

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Diplôme Universitaire d'Ingénieur des travaux en Gestion de l'Eau et de l'Environnement/ESTBA/UL/2009

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3.2. Résultats du dosage des métaux lourds (Pb, Cd, As, Cu et Ni) dans les sédiments de dragage du lac Est de Lomé

Les résultats du dosage des métaux lourds dans les quinze (15) échantillons de
sédiments de dragage du lac Est de Lomé sont rapportés dans le tableau ci-après.

Tableau 4 : Concentration de métaux lourds (Pb, Cd, As, Cu et Ni) en mg/kg dans les sédiments de dragage du lac Est de la lagune de Lomé

N° de l'échantillon	Code de l'échantillon	pH	Pb (mg/kg)	Cd (mg/kg)	As (mg/kg)	Cu (mg/kg)		^Ni (mg/kg)	1
E 1	7,85	0,57	<ld	119,40	7,05	0,28		2
E 2	7,86	6, 33	<ld	159,89	13,80	<ld		3
E 3	7,86	1,49	<ld	179,55	7,12	0,71		4
E 4	7,83	8,10	<ld	169,23	<ld	18,20		5
E 5	7,78	1,14	<ld	173,09	2,81	<ld		6
E 6	7,84	6,50	<ld	88,17	6,91	2,81		7
E 7	7,80	14,34	<ld	65 ,41	25,32	0,62		8
E 8	7,87	<ld	<ld	107,59	9,04	1,06		9
E 9	7,98	3,16	<ld	59,67	15,27	5,30		10
E10	8,03	1,46	<ld	117,00	10,83	8,76		11
E 11	7,70	2,91	<ld	120,37	13,31	8,26		12
E 12	7,69	0,17	<ld	119,10	5,52	<ld		13
E 13	7,82	1,37	<ld	34,07	15,45	8,44		14
E 14	7,84	20,61	<ld	74,84	10,30	12,29		15
E 15	7,63	<ld	<ld	93,96	5,33	3,88

ld = limite de détection de l'appareil

Cu = Cuivre, Pb = Plomb, Cd = Cadmium, As = Arsenic, Ni = Nickel

3.3. Analyse des Résultats

La figure 8 ci-après montre que les teneurs moyennes et maximales des métaux lourds (cadmium, nickel, plomb et cuivre) sont largement inférieures à la Valeur guide de la Directive européenne n° 86-278 du 12 juin 1986 relative à la protection à la protection de l'environnement.

18,2

20,61

25,32

Teneur moyenne Teneur maximale Directive européenne

1000

800

750

1200

Teneur en mg/kg de sédiment sec

1000

600

400

300

20

0 0 9,87

4,54 4,7

0

Cadmium Nickel Plomb Cuivre

200

49

Figure 8 : Comparaison de la teneur en métaux lourds (Cd, Ni, Pb et Cu) en mg/kg de sédiments sec avec la Directive européenne relative à la protection de l'environnement¹.

La figure 9 ci-après, représente la comparaison de la teneur d'arsenic en mg/kg de sédiments secs analysés avec la valeur guide proposée² par le Ministère de l'Environnement et du Développement Durable (MEDD) de la France, relative à la gestion des sites et des sols pollués. Cette comparaison révèle que les teneurs (minimale, moyenne et maximale) d'arsenic dans les sédiments analysés sont largement supérieures à la valeur guide d'arsenic admise.

On note que la teneur moyenne d'arsenic dans les sédiments analysés est six (6) fois supérieure à cette valeur guide. Aussi, note-t-on que la teneur maximale d'arsenic dans les sédiments est évaluée environ neuf (9) fois supérieure à la teneur d'arsenic recommandée par le MEDD.

1 Source de la Directive européenne: guide méthodologique d'enlèvement des sédiments, Thématique Sédiments

2 Source de la valeur guide proposée : Guide méthodologique de l'arsenic appliqué à la gestion des sites site et des sols pollués, page 53.

Teneur en mg/kg de sédiment sec

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

179,55

34,07

Teneur moyenne Teneur maximale Teuneur minimale Valeur guide du

112,1

MEDD

19

Arsenic

50

51

Figure 9 : Comparaison de la teneur en arsenic en mg/kg de sédiments sec avec la valeur guide du Ministère de l'Environnement et du Développement Durable (MEDD) de la France.

3.4. Discussion

Les sédiments analysés présentent un pH alcalin qui varie 7,63 à 8,03. Cette alcalinité est favorable à la précipitation des éléments métalliques sous forme d'hydroxydes, de carbonates, de sulfures etc. Les métaux lourds (Cd, As, Cu, Ni, Pb, etc) immobilisés dans les sédiments présentent moins de dangers pour les organismes, que s'ils sont en solution. Cependant, dans certaines circonstances qui sont fonctions des composantes abiotiques du milieu (pH, salinité, potentiel redox etc), ils sont susceptibles de repasser en solution [3].

Au regard des résultats que nous avons obtenus, nous pouvons dire que les sédiments du lac Est sont exempts de la contamination par le cadmium, le nickel, le cuivre et le plomb. Cependant, ces sédiments sont contaminés par l'arsenic et constituent de ce fait, un risque écologique et sanitaire potentiel pour la faune et la flore aquatique et pour l'homme.

La contamination des sédiments du lac Est par l'arsenic provient probablement :

· des lixiviats d'ordures ménagères et de nombreux produits à usage domestique directement rejetés dans le lacs ou à travers les égouts,

· du ruissellement des lixiviats provenant des semi-conducteurs et des tubes cathodiques du dépotoir sauvage de déchets électroniques (figure 10),

· de l'infiltration et du ruissellement de résidus de pesticides utilisés pour la production maraîchère, le long de la côte togolaise.

Figure 10 : Dépotoir sauvage de déchets électroniques brûlés, situé sur la rive Sud-
Ouest du lac de Bè non loin de l'Avenue Augustine de Souza

3.4.1. Impact de la contamination des sédiments du lac Est par l'arsenic sur l'environnement et l'homme

La contamination des sédiments du lac Est de la lagune de Lomé par l'arsenic, expose les ressources en eau (nappes souterraines), les organismes aquatiques et l'homme à un risque potentiel de contamination. Les troubles toxicologiques liés à la contamination par l'arsenic peuvent entraîner des morbidités et même la mort des individus.

Les plantes absorbent l'arsenic plutôt facilement, et il peut donc y avoir des concentrations élevées dans la nourriture. Les concentrations en arsenic inorganique dangereux qui sont actuellement présentes dans les eaux de surface augmentent les risques de modification du matériel génétique des poissons. Ceci est principalement provoqué par l'accumulation de l'arsenic dans le corps des organismes d'eau douce se nourrissant de plantes. Les oiseaux mangent les poissons qui contiennent déjà des quantités importantes d'arsenic et meurent

d'un empoisonnement à l'arsenic lorsque le poisson se décompose dans leur corps [17].

Les problèmes de santé humaine liés à l'arsenic varient selon que l'arsenic est inorganique ou organique.

L'exposition à l'arsenic inorganique peut provoquer différents effets : - une irritation de l'estomac et des intestins,

- une diminution de la production des globules blancs et rouges, - un problème de peau,

- et une irritation des poumons,

- un cancer de la peau, du poumon, du foie ou lymphatique, - une infertilité et des fausses couches chez les femmes ;

- une résistance moindre aux infections,

- des perturbations et des dommages au coeur,

- une altération de l'ADN.

L'arsenic organique ne peut provoquer ni cancer ni altération de l'ADN. Mais une exposition à des doses élevées peut provoquer chez l'homme certains effets comme :

- maux d'estomac,

- des problèmes au niveau des nerfs [17].

La contamination aux métaux lourds dans les sédiments de dragage du lac Est de Lomé, vient confirmer plusieurs études qui ont été réalisées sur la lagune de Lomé à savoir :

- le suivi de la qualité des eaux et des sédiments du lac de Bè avant, pendant et après le curage [11],

- l'évaluation de la teneur des métaux lourds dans l'eau et les sédiments de la lagune de Lomé [1],

- les études techniques additionnelles à l'étude de faisabilité de travaux de dragage du lac Est de Lomé [12],

- l'évaluation de la bioaccumulation des métaux lourds dans les poissons du système lagunaire de Lomé [16].

52

CONCLUSION ET

RECOMMANDATIONS

53

54

55

CONCLUSION

Notre étude a permis de mettre en évidence la présence de plusieurs métaux lourds dans les sédiments de dragage du lac Est de la lagune de Lomé. Parmi les métaux analysés, seul l'arsenic révèle des teneurs supérieures à la teneur recommandée par le MEDD dans le cadre de la gestion des sites et des sols pollués. En effet, la caractérisation chimique des sédiments qui a porté sur l'évaluation des métaux lourds (cadmium, arsenic, nickel, plomb, cuivre) a révélé une contamination par l'arsenic (34,07 à 179,55 mg/kg).

Les activités anthropiques sont tenues responsables de la détérioration accélérée de l'environnement lagunaire constatée dans le cadre de cette étude.

Le travail présenté ici est en continuité avec les travaux antérieurs qui ont été effectués sur cette lagune depuis les années 1980, avec le même but d'identification des impacts anthropiques sur les eaux et les sédiments lagunaires, mais son originalité est de proposer des approches appropriées pour une gestion durable de la lagune et des sédiments dragués.

RECOMMANDATIONS

Face à l'évolution sans cesse croissante des problèmes environnementaux dans le milieu, il est nécessaire d'adopter de formes d'exploitation durables en tenant compte de la participation active de tous les acteurs du développement.

Dans le contexte togolais, il demeure difficile d'assurer la protection complète de la lagune de Lomé, contre de nombreuses sources de contamination potentielles (eau usées domestiques et industrielles, ordures ménagères, envahissement des plantes aquatiques).

Les recommandations ci-dessous sont formulées sous forme de différentes approches appropriées qu'on peut utiliser pour assurer une gestion durable de cette lagune.

a) Recommandations pour une gestion pérenne du lac Est restauré et des autres lacs de Lomé

Approche concertée

D'après Banton et Bangoy (1999), une minimisation des contaminations peut
être obtenue par des actions concertées visant : (i) l'incitation des industries et

d'autres secteurs de production à la prévention des contaminations, (ii) le développement d'outils d'évaluation des risques et du devenir des contaminations, ainsi que d'aide à la décision pour les gestionnaires de la qualité des ressources [5].

Nous proposons le renforcement d'un cadre de concertation et de coopération entre l'Etat, les collectivités, les ONGs et les populations riveraines en vue de favoriser la gestion efficace et efficiente qui vise la protection de l'écosystème de la zone d'étude.

Approche par demande

Plus le projet a une approche par la demande, plus l'accès au service et son utilisation sera facilitée. Les projets qui ont cette approche offrent aux usagers hommes et femmes de toutes les couches économiques des informations et des possibilités de choix de technologies, de niveaux de services, d'emplacement des installations, de type de gestion locale, d'entretien et de systèmes de financement. Plus les opinions et les choix s'exprimeront, meilleurs seront l'accès et l'utilisation du service [2].

C'est pourquoi nous proposons que lorsque l'Etat doit entreprendre des travaux de dragage de la lagune, qu'il prenne en compte les préoccupations des populations riveraines et au besoin les impliquer dans l'exécution des travaux.

Approche "genre et développement"

Cette approche qui permet la reconnaissance du rôle de la femme comme actrice du processus de développement et pas seulement comme bénéficiaire des projets, fait de la participation des femmes une condition de réussite et de pérennité des actions de développement. Aussi, note-t-on que les projets qui se soucient le plus des questions liées au genre sont ceux qui obtiennent les meilleurs résultats en terme d'efficacité [2].

Nous proposons que toutes actions d'aménagement de la lagune de Lomé, prennent spécifiquement en compte les préoccupations des femmes dans la localité.

Approche participative

Elle est basée sur l'instauration d'un dialogue services techniques/populations et fondée sur le concept de participation et de partenariat. De ce fait, la méthodologie d'approche participative est novatrice à plus d'un titre. Elle a pour objectif principal d'associer étroitement les populations dans la conception et la gestion de toutes les activités de développement de leur milieu et de leur terroir. L'approche participative n'est pas une fin en soi, mais un ensemble

56

méthodologique utilisant une série d'outils qui vise à assurer les conditions nécessaires à la sauvegarde des ressources naturelles. Elle contribue de ce fait au développement socio-économique du terroir. L'approche participative tend en réalité à modifier la perception du rôle de chacun des intervenants (Etat, services techniques, populations, etc.) dans la gestion des ressources naturelles. Elle favorise la prise de décision et la prise en charge par les populations des actions destinées à améliorer les conditions d'exploitation des ressources et aménager leur espace-terroir [10].

Nous proposons que l'Etat oblige à toute agence d'exécution des travaux d'aménagement de la zone lagunaire à promouvoir la participation active des populations riveraines par les séances de conférences éducatives fondées sur l'utilisation des outils des approches participatives.

Approche "valorisation des savoirs locaux"

La valorisation des savoirs locaux est aussi apparue comme une des contributions marquantes de la communication participative pour le développement. En faisant participer les populations au diagnostic des problèmes et à la recherche de solutions, les équipes de projet permettront aux populations de partager des pratiques et des savoirs ancestraux. Cela contribuera à renforcer la mobilisation sociale et la participation des populations puisque ces dernières n'étaient plus simplement là pour prendre et appliquer les avis des chercheurs et des techniciens [21].

Nous recommandons qu'une étude soit faite en vue de diagnostiquer les technologies ancestrales qui furent utilisées jadis dans le milieu pour assurer la préservation des écosystèmes de la lagune de Lomé. Les résultats de cette étude permettront de faire le choix des technologies ancestrales les plus appropriées pour une gestion durable du milieu.

Approche " amélioration des conditions de vie des populations locales par l'offre d'un service d'assainissement de base"

La majorité des populations des quartiers riverains de la lagune de Lomé, est restée en proie à la pauvreté, au chômage et à l'absence des infrastructures d'hygiène et d'assainissement de base. En offrant des services d'assainissement de base à ces populations, on peut générer des bénéfices tout en espérant que celles ci peuvent apporter une contribution (matérielle, financière, humaine) pour une gestion durable de leur milieu.

L'OMS calcule que l'achèvement des Objectifs du Millénaire pour l'assainissement, représenterait 66 milliards dollars gagnés en termes de temps, de productivité, de réduction de la mortalité et des maladies [6]. L'assainissement est sans doute, avec l'eau potable, une des mesures de santé publique parmi les plus économiques.

57

Nous recommandons que l'Etat en collaboration avec les différents partenaires en développement, amène les populations des quartiers riverains de la lagune de Lomé, à se doter des infrastructures d'hygiène et d'assainissement de base à moindre coût en vue de réduire la pollution liée aux usées domestiques et aux excréta dans la zone.

b) Recommandation pour une gestion pérenne des sédiments dragués

Nous proposons un réemploi des sédiments dragués après qu'une étude sur les risques pour le milieu naturel et pour l'homme soit faite afin d'identifier les meilleures solutions techniques possibles et économiquement réalistes.

Dans ce cadre, nous proposons comme solution de réemploi :

> Une utilisation des sédiments dragués dans le compactage de la décharge finale d'ordures ménagères de la ville de Lomé,

> Une utilisation des sédiments dragués dans les travaux publics (construction des chaussées bitumées, de digues de barrage...etc).

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